JP6083481B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
本発明は移動通信ネットワークに関し、排他的ではないが特に、3GPP標準規格又はその等価物若しくは派生物に従って動作するネットワークに関する。本発明は、排他的ではないが特に、ホーム基地局とホーム基地局ゲートウェイデバイスとの間のインターフェースに関する。
本出願は、2008年11月4日に出願された英国特許出願第0820182.4号に基づくと共に該特許出願からの利益又は優先権を主張し、該特許出願の開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
3GPP標準規格の下で、NodeB(又はLTEにおけるeNB)は、移動デバイスが基地局を介してコアネットワークに接続する、基地局である。最近では、3GPP標準化団体は、公式のアーキテクチャを採用し、ホーム基地局(HNB)のための新たな標準規格に対する取り組みを始めた。ホーム基地局がLTE標準規格に従って動作している場合、HNBはHeNBと呼ばれることがある。しかしながら、単純にするために、以下の記述ではHNBの用語のみを使用する。HNBは、自宅内での無線カバレッジ(3G/4G)を提供し、(たとえばインターネットへのADSLリンクを介して)適切な公衆網を介し、HNBゲートウェイ(HNB−GW)を介して移動ネットワークに接続する。この標準規格設定過程の一環として、HNBとHNB−GWとの間の登録手順が合意されている。
アクセス制御メカニズムが、HNB−GWにおいて必須であるのに対し、HNBにおけるプレリリース8ユーザ機器(UE)にはオプションで提供されることも合意されている。さらに、HNB展開の様々な発展シナリオに関して、HNBが様々なアクセス制御メカニズム、すなわち「オープン」、「クローズド」、及び「ハイブリッド」で動作し得ることが認識されている。当業者であれば理解するように、HNBがオープンである場合、HNB−GWにおける必須アクセス制御はプレリリース8UEには必要とされない。HNBがハイブリッドである場合、HNB−GWにおける必須アクセス制御はプレリリース8UEには必要とされない場合がある。
当業者の理解の効率のために、本発明は3Gシステムの文脈において詳細に説明されるが、本発明の原理は、移動デバイス又はユーザ機器(UE)がいくつかの基地局のうちの1つと通信する他のシステムに適用することができる。該システムの対応する要素は必要に応じて変更されている。
本発明の実施の形態は、HNBに、能力情報(capability information)をHNB−GWに提供させることによって、上記の問題の1つ又は複数に対処することを目的とする。
1つの態様によれば、本発明は、基地局と通信を行う通信装置であって、前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記基地局から受信する手段と、前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記基地局へ送信する手段と、を有する通信装置を提供する。
本発明は、対応する基地局も提供する。すなわち、別の態様によれば、本発明は、通信装置と通信を行う基地局であって、前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記通信装置へ送信する手段と、前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記通信装置から受信する手段と、を有する基地局を提供する。
これより本発明の実施形態を、添付の図面を参照して例として説明する。
概説
図1は、ユーザが自宅9から離れているときに、移動電話(MT)3のユーザが、3G無線アクセスネットワーク(RAN)基地局5、無線ネットワークコントローラ7、及びコア電話網8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができると共に、ユーザが自宅にいるときに、ホーム基地局(HNB)11、インターネット13、ホーム基地局ゲートウェイ(HNB−GW)15、及びコア電話網8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができる、移動(セルラ)通信システム1を概略的に示している。HNB11は通常、ADSL又はケーブル接続のような適切な住宅用のインターネット接続を介してHNB−GW15に接続する。
図1は、ユーザが自宅9から離れているときに、移動電話(MT)3のユーザが、3G無線アクセスネットワーク(RAN)基地局5、無線ネットワークコントローラ7、及びコア電話網8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができると共に、ユーザが自宅にいるときに、ホーム基地局(HNB)11、インターネット13、ホーム基地局ゲートウェイ(HNB−GW)15、及びコア電話網8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができる、移動(セルラ)通信システム1を概略的に示している。HNB11は通常、ADSL又はケーブル接続のような適切な住宅用のインターネット接続を介してHNB−GW15に接続する。
移動電話
図2は、図1に示す移動電話3の主要構成要素を概略的に示している。図示されるように、移動電話3は、1つ又は複数のアンテナ25を介してRAN基地局5又はHNB11に対し信号を送受信するように動作可能な送受信機回路23を備える。図示されるように、移動電話3は、該移動電話3の動作を制御するコントローラ27も備え、該コントローラは、送受信機回路23、並びにスピーカ29、マイクロフォン31、ディスプレイ33、及びキーパッド35に接続される。コントローラ27はメモリ37内に記憶されるソフトウェア命令に従って動作する。図示されるように、これらのソフトウェア命令には、中でも、オペレーティングシステム39及び移動電話登録モジュール41が含まれる。この実施形態では、移動電話登録モジュール41によって、ユーザが自宅にいるとき、又はユーザが自身のHNB11の範囲内にいるときに移動電話3が登録するホーム基地局11を、ユーザが選択することが可能になる。この選択は自動であってもよいし、ユーザによって手動で制御されてもよい。
図2は、図1に示す移動電話3の主要構成要素を概略的に示している。図示されるように、移動電話3は、1つ又は複数のアンテナ25を介してRAN基地局5又はHNB11に対し信号を送受信するように動作可能な送受信機回路23を備える。図示されるように、移動電話3は、該移動電話3の動作を制御するコントローラ27も備え、該コントローラは、送受信機回路23、並びにスピーカ29、マイクロフォン31、ディスプレイ33、及びキーパッド35に接続される。コントローラ27はメモリ37内に記憶されるソフトウェア命令に従って動作する。図示されるように、これらのソフトウェア命令には、中でも、オペレーティングシステム39及び移動電話登録モジュール41が含まれる。この実施形態では、移動電話登録モジュール41によって、ユーザが自宅にいるとき、又はユーザが自身のHNB11の範囲内にいるときに移動電話3が登録するホーム基地局11を、ユーザが選択することが可能になる。この選択は自動であってもよいし、ユーザによって手動で制御されてもよい。
ホーム基地局
図3は、図1に示すホーム基地局(HNB)11の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、HNB11は、1つ又は複数のアンテナ53を介して移動電話3に対し信号を送受信するように動作可能であると共にHNB−GWインターフェース55を介してHNB−GW15に対し信号を送受信するように動作可能な、送受信機回路51を備える。送受信機回路51の動作は、メモリ59内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラ57によって制御される。メモリ59内に記憶されているソフトウェアには、中でも、オペレーティングシステム61、基地局登録モジュール63、及び電話登録モジュール65が含まれる。基地局登録モジュール63は、HNBをHNB−GW15に登録するように動作可能であり、移動電話登録モジュール65は移動電話3を該移動電話自体に及びHNB−GW15に登録するように動作可能である。
図3は、図1に示すホーム基地局(HNB)11の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、HNB11は、1つ又は複数のアンテナ53を介して移動電話3に対し信号を送受信するように動作可能であると共にHNB−GWインターフェース55を介してHNB−GW15に対し信号を送受信するように動作可能な、送受信機回路51を備える。送受信機回路51の動作は、メモリ59内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラ57によって制御される。メモリ59内に記憶されているソフトウェアには、中でも、オペレーティングシステム61、基地局登録モジュール63、及び電話登録モジュール65が含まれる。基地局登録モジュール63は、HNBをHNB−GW15に登録するように動作可能であり、移動電話登録モジュール65は移動電話3を該移動電話自体に及びHNB−GW15に登録するように動作可能である。
HNBゲートウェイ
図4は、図1に示すHNBゲートウェイ(HNB−GW)15の主要構成要素を示すブロック図である。図示するように、HNB−GW15は、HNBインターフェース103を介してHNB11に対し信号を送受信するように動作可能であると共にコアネットワークインターフェース105を介してコアネットワーク8に対し信号を送受信するように動作可能な、送受信機回路101を備える。送受信機回路101の動作は、メモリ109内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラ107によって制御される。メモリ109内に記憶されているソフトウェアには、中でも、オペレーティングシステム111、HNB登録モジュール113、及び移動電話登録モジュール115が含まれる。HNB登録モジュール113はHNB11の登録を制御するように動作可能であり、移動電話登録モジュールは移動電話3の登録を制御すると共に必要に応じてアクセス制御を実行するように動作可能である。
図4は、図1に示すHNBゲートウェイ(HNB−GW)15の主要構成要素を示すブロック図である。図示するように、HNB−GW15は、HNBインターフェース103を介してHNB11に対し信号を送受信するように動作可能であると共にコアネットワークインターフェース105を介してコアネットワーク8に対し信号を送受信するように動作可能な、送受信機回路101を備える。送受信機回路101の動作は、メモリ109内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラ107によって制御される。メモリ109内に記憶されているソフトウェアには、中でも、オペレーティングシステム111、HNB登録モジュール113、及び移動電話登録モジュール115が含まれる。HNB登録モジュール113はHNB11の登録を制御するように動作可能であり、移動電話登録モジュールは移動電話3の登録を制御すると共に必要に応じてアクセス制御を実行するように動作可能である。
上記の説明において、移動電話3、基地局5、及びHNBゲートウェイ15は、理解を容易にするために、複数の別個のモジュール(登録モジュール等)を有するものとして説明されている。これらのモジュールは、たとえば既存のシステムが本発明を実施するように変更されなくてはならない特定の用途の場合、このように提供することができるが、他の用途、たとえば始めから本発明の特徴を念頭において設計されたシステムでは、これらのモジュールをオペレーティングシステム又はコード全体に組み込むことができるため、これらのモジュールは別個のエンティティとして識別可能でない場合がある。
アクセス制御
上述したように、HNB11について3つの異なるタイプのアクセスモードが規定される。
・オープンアクセスモード:HNBは、任意の移動電話3が通常セルを介して発呼及び着呼することができる該通常セルとして動作する、
・クローズドアクセスモード:HNBは、CSGメンバのみがアクセスを許可される(これはRel−8において規定されるモードである)クローズド加入者グループ(Closed Subscriber Group)(CSG)セルとして動作する、及び
・ハイブリッドアクセスモード:同時に非CSGメンバがアクセスを許可されるCSGセル。
上述したように、HNB11について3つの異なるタイプのアクセスモードが規定される。
・オープンアクセスモード:HNBは、任意の移動電話3が通常セルを介して発呼及び着呼することができる該通常セルとして動作する、
・クローズドアクセスモード:HNBは、CSGメンバのみがアクセスを許可される(これはRel−8において規定されるモードである)クローズド加入者グループ(Closed Subscriber Group)(CSG)セルとして動作する、及び
・ハイブリッドアクセスモード:同時に非CSGメンバがアクセスを許可されるCSGセル。
ハイブリッドアクセスモードはリリース9のために設計されたが、運営者(operator)は、リリース8のタイムスケールに影響を与えない場合、ハイブリッドアクセスモードがリリース8において実施されることを推奨したい。
理解されるように、クローズドアクセスモードで動作しているHNB11の場合、HNB−GW15はアクセス制御を実行して、コアネットワーク8へのアクセスを、それぞれの加入者グループに属する移動電話3のみに限定しなくてはならないのに対し、オープンモードで動作しているHNB11の場合、HNB−GW15がアクセス制御を実行する必要はなく、ハイブリッドモードで動作しているHNB11の場合、HNB−GW15がアクセス制御を実行する必要がない場合がある。したがって、この実施形態では、HNB11がHNB−GW15に該HNB11のアクセスモード能力について通知し、それによってHNB−GW15はそのHNB11を通じて登録を求める移動電話3に対しアクセス制御を実行するか否かを判断することができる。
これより、HNB11が該HNBのアクセスモード能力をHNB−GW15にシグナリングするための複数の技法を説明する。
HNB登録手順
HNB登録手順の目的は、HNB11をHNB−GW15に登録して、該HNB−GWが該HNB11のためのサービス及びコアネットワーク接続性を提供することを可能にすることである。全体的なプロセスが図5に示されている。図示されるように、プロセスは、HNB11がHNB−GWにHNB登録要求メッセージを送信すること、及びそれに応答してHNB−GW15がHNB登録受理メッセージを送信することを含む。HNB11のアクセスモード能力をHNB−GW15にシグナリングするための多数の異なるオプションが存在する。
HNB登録手順の目的は、HNB11をHNB−GW15に登録して、該HNB−GWが該HNB11のためのサービス及びコアネットワーク接続性を提供することを可能にすることである。全体的なプロセスが図5に示されている。図示されるように、プロセスは、HNB11がHNB−GWにHNB登録要求メッセージを送信すること、及びそれに応答してHNB−GW15がHNB登録受理メッセージを送信することを含む。HNB11のアクセスモード能力をHNB−GW15にシグナリングするための多数の異なるオプションが存在する。
オプション1:HNB−GW15は、アクセス制御リスト情報要素(IE)に基づいてHNB11のアクセスモードを推測することができる。したがって、HNB11からHNB−GW15に送信されるHNBAP HNB登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含むことが提案される。HNB11がクローズドアクセスモードである場合、該HNBはHNBAP登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含む。そうではなく、HNBがオープンアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードである場合、該HNBはHNBAP HNB登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含まない。したがって、新たなアクセス制御リストIEをHNBAP HNB登録要求メッセージ内に含める必要がある。
このメッセージは、HNB−GW15においてHNB11を登録するために、該HNB11によって該HNB−GW15に送信される。
方向:HNB→HNB−GW
注記1:上記のオプションは、HNB−GW15がオープンアクセスHNB及びハイブリッドアクセスHNBを同じものとして扱い、したがって、ハイブリッドHNBがHNB−GW15に該ハイブリッドHNBのアクセス制御リストに関して通知する必要がないことを想定している。現在のところ、標準規格においてこの想定が有効であるか否かは明確でない。その結果、HNB−GW15がハイブリッドHNBのアクセス制御リストを有しない場合、オプションは機能しない。
注記2:現在の標準規格文書において、アクセス制御リスト内にIMSI(国際移動加入者アイデンティティ)を有しない(すなわち空アクセス制御リスト)クローズドモードHNBを有することが可能であるか否かは明確でない。クローズドHNBが空アクセス制御リストを有することができないと想定される場合、HNBAP HNB登録要求メッセージにおいてアクセス制御リストIEの存在が(上記で提案されたようにオプションではなく)必須にされなくてはならない。このように、HNB−GW15がHNBAP HNB登録要求において空アクセス制御リストIEを受信する場合、該HNB−GW15は、HNB11がオープンアクセスモードにあると推測することができ、そうではなく、少なくとも1つのエントリがアクセス制御リストIE内に存在する場合、HNB−GWはHNB11がクローズドモードHNBであると判断することができる。
オプション2:HNB11は、以下の表に示すように、新たなHNB能力情報IEを使用することによって、HNB登録手順中に、HNBAP HNB登録要求メッセージ内で、該HNBの能力(オープン、クローズド、又はハイブリッド)をHNB−GW15に示すことができる。
9.2.y HNB能力情報
HNBの能力に関する情報を提供するために該HNBからHNB−GWにHNB能力情報IEが送信される。
HNBの能力に関する情報を提供するために該HNBからHNB−GWにHNB能力情報IEが送信される。
オプション3:HNB−GW15のOAM(オペレーション及びメンテナンス)機能は、HNB11ごとにHNBアクセスモードを記憶する。HNB−GW15においてHNB登録が成功すると、該HNB−GW15は、OAMデータベース(図示せず)からHNBアクセスモードをリトリーブし、それに応じてアクセス制御を実行する。
UE登録手順
上述した可能なオプションに基づいて、HNB−GW15は、HNB登録手順中にHNBアクセス制御モードを知る。HNB−GW15は、HNB11が自身の登録を取り消すか、又はこの情報を別のHNBAP手順を介して更新するまで、この情報を、さらなる使用のために記憶する。1つの実施形態では、移動電話登録(図6に示す)を以下のステップを使用して実行する。
1.移動電話(MT)3は、HNB11にキャンプオンすると、該HNB11とRRC接続を確立することによって初期NAS手順(たとえばLU手順)を始動する。
2.次に、MT3は、NASレベルアイデンティティ(IMSI又はTMSI、P−TMSI等)を有する初期NASメッセージ(たとえばロケーション更新要求メッセージ)を搬送するRRC初期直接転送メッセージを送信する。
3.HNB11は、HNB−GW15へのMT3の登録を始動する。HNB11がクローズドアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードである場合、該HNBは、RRC接続確立メッセージ又は初期直接転送メッセージにおいて移動電話3のIMSIが受信されていない場合にそのようなアイデンティティを得るために、移動電話登録手順を開始する前にNAS共通ID手順を実行する。
4.HNB11は、IMSI及びアクセス制御リストに基づいて、オプションでアクセス制御を実行することができる。
5.3G HNB11は、移動電話アイデンティティ(クローズド/ハイブリッドアクセスHNBの場合はIMSI、又はオープンアクセスHNBの場合はTMSI/IMSI)を含む、HNBAP UE登録要求を送信することによって、移動電話3をHNB−GW15に登録することを試みる。
6.HNB11がオープンアクセスモードである場合、HNB−GW15は移動電話3登録を受理し、移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。
7.HNB11がクローズドアクセスモードである場合、HNB−GW15はその特定の3G HNBを利用することを試みる特定の移動電話3についてアクセス制御を実行する。
8.HNB11がハイブリッドアクセスモードである場合、HNB−GW15はその特定の3G HNBを利用することを試みる特定の移動電話3についてアクセス制御を実行する。アクセス制御が成功すると、HNB−GW15は移動電話3の登録を受理し、移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。この場合、移動電話3は、CSG移動電話とみなされる。この情報は記憶され、サービス差別化等のような目的のために使用することができる。一方、アクセス制御が失敗した場合であっても、HNB−GW15は移動電話3の登録を受理し、該移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。しかしながら、この場合、移動電話3は非CSG移動電話とみなされる(その情報は記憶され、サービス差別化等のような目的のために使用することができる)。
9.HNB−GWは、移動電話登録要求を受理する場合、一意のコンテキストIDを含むUE登録受理メッセージをHNBに送信する。
10.HNB11は、移動電話登録要求メッセージの完了に成功すると、RANAP初期UEメッセージを含む接続メッセージを送信する。
11.HNB−GW15は、RUA接続メッセージを受信すると、コアネットワーク8へのSCCP接続確立を実行する。HNB−GW15はSCCP CRメッセージ内に初期UEメッセージを含むことができる。代替的に、HNB−GW15は、SCCP接続確立の確立に成功すると初期UEメッセージを送信する。
上述した可能なオプションに基づいて、HNB−GW15は、HNB登録手順中にHNBアクセス制御モードを知る。HNB−GW15は、HNB11が自身の登録を取り消すか、又はこの情報を別のHNBAP手順を介して更新するまで、この情報を、さらなる使用のために記憶する。1つの実施形態では、移動電話登録(図6に示す)を以下のステップを使用して実行する。
1.移動電話(MT)3は、HNB11にキャンプオンすると、該HNB11とRRC接続を確立することによって初期NAS手順(たとえばLU手順)を始動する。
2.次に、MT3は、NASレベルアイデンティティ(IMSI又はTMSI、P−TMSI等)を有する初期NASメッセージ(たとえばロケーション更新要求メッセージ)を搬送するRRC初期直接転送メッセージを送信する。
3.HNB11は、HNB−GW15へのMT3の登録を始動する。HNB11がクローズドアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードである場合、該HNBは、RRC接続確立メッセージ又は初期直接転送メッセージにおいて移動電話3のIMSIが受信されていない場合にそのようなアイデンティティを得るために、移動電話登録手順を開始する前にNAS共通ID手順を実行する。
4.HNB11は、IMSI及びアクセス制御リストに基づいて、オプションでアクセス制御を実行することができる。
5.3G HNB11は、移動電話アイデンティティ(クローズド/ハイブリッドアクセスHNBの場合はIMSI、又はオープンアクセスHNBの場合はTMSI/IMSI)を含む、HNBAP UE登録要求を送信することによって、移動電話3をHNB−GW15に登録することを試みる。
6.HNB11がオープンアクセスモードである場合、HNB−GW15は移動電話3登録を受理し、移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。
7.HNB11がクローズドアクセスモードである場合、HNB−GW15はその特定の3G HNBを利用することを試みる特定の移動電話3についてアクセス制御を実行する。
8.HNB11がハイブリッドアクセスモードである場合、HNB−GW15はその特定の3G HNBを利用することを試みる特定の移動電話3についてアクセス制御を実行する。アクセス制御が成功すると、HNB−GW15は移動電話3の登録を受理し、移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。この場合、移動電話3は、CSG移動電話とみなされる。この情報は記憶され、サービス差別化等のような目的のために使用することができる。一方、アクセス制御が失敗した場合であっても、HNB−GW15は移動電話3の登録を受理し、該移動電話3にコンテキストIDを割り当てる。しかしながら、この場合、移動電話3は非CSG移動電話とみなされる(その情報は記憶され、サービス差別化等のような目的のために使用することができる)。
9.HNB−GWは、移動電話登録要求を受理する場合、一意のコンテキストIDを含むUE登録受理メッセージをHNBに送信する。
10.HNB11は、移動電話登録要求メッセージの完了に成功すると、RANAP初期UEメッセージを含む接続メッセージを送信する。
11.HNB−GW15は、RUA接続メッセージを受信すると、コアネットワーク8へのSCCP接続確立を実行する。HNB−GW15はSCCP CRメッセージ内に初期UEメッセージを含むことができる。代替的に、HNB−GW15は、SCCP接続確立の確立に成功すると初期UEメッセージを送信する。
変更形態及び代替形態
上記で詳細な実施形態が説明された。当業者であれば理解するように、上記の実施形態に対し、該実施形態において具現化される本発明から依然として利益を受けながら、複数の変更及び代替を行うことができる。
上記で詳細な実施形態が説明された。当業者であれば理解するように、上記の実施形態に対し、該実施形態において具現化される本発明から依然として利益を受けながら、複数の変更及び代替を行うことができる。
上記の実施形態では、移動電話ベースの通信システムが説明された。当業者であれば理解するように、本出願において記載されるシグナリング技法を他の通信システムに用いることができる。他の通信ノード又は通信デバイスは、たとえば、個人用携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、ウェブブラウザ等のようなユーザデバイスを含むことができる。
上記の実施形態では、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者であれば理解するように、それらのソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式でもコンパイルされていない形式でも提供することができ、コンピュータネットワークを介した信号として又は記録媒体上で、基地局又は移動電話に供給することができる。さらに、このソフトウェアの部分又は全てによって実行される機能は、1つ又は複数の専用ハードウェア回路を使用して実行することができる。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用によって、基地局5及び移動電話3の機能を更新するために該基地局5及び該移動電話を更新するのが容易になるため、ソフトウェアモジュールの使用が好ましい。
当業者には様々な他の変更形態が明らかであり、ここではこれ以上詳細には説明しない。
以下は本発明を現在提案されている3GPP標準規格において実施することができる方法の詳細な説明である。様々な特徴が重要又は必須であるものとして説明されているが、これは、たとえば標準規格によって課される他の要件に起因して、提案される3GPP標準規格にのみ当てはまる場合がある。したがって、これらの表現は本発明をいかなる形でも限定するものと解釈されるべきではない。
1 序文
最近のRAN#3ミーティング期間中に、HNB登録手順が合意され、ステージ2文書に取り込まれた。HNB登録要求メッセージ内でHNBからHNB−GWに送信されるIEのリストは、現在論議されており、幾つかのIE[2]が既に合意されている。この寄稿は、HNB登録要求メッセージに含まれるHNB能力情報について考察する。
最近のRAN#3ミーティング期間中に、HNB登録手順が合意され、ステージ2文書に取り込まれた。HNB登録要求メッセージ内でHNBからHNB−GWに送信されるIEのリストは、現在論議されており、幾つかのIE[2]が既に合意されている。この寄稿は、HNB登録要求メッセージに含まれるHNB能力情報について考察する。
プレリリース8UEは、実フィールドにかなりの長時間にわたり存在し続けることが想定される。したがって、ネットワークはプレリリース8及びCSG UEを同時にサポートしなくてはならない。また、アクセス制御メカニズムはHNB−GWにおいて必須であるのに対し、プレリリース8UEのHNBにおいてオプションであることが既に合意されている。さらに、HNB展開の発展シナリオでは、HNBは様々なアクセス制御メカニズム、すなわち「オープン」、「クローズド」、及び「ハイブリッド」で動作することができると認識されている。そのような合意は既にSA1[1]においてなされている。明確であるように、HNBがオープンアクセス又はハイブリッドアクセスである場合、HNB−GWにおける必須アクセス制御はプレリリース8UEには必要とされない。したがって、効率的に機能するために、HNBアクセスモード能力がHNB−GWに知られなくてはならないことが既に必要である。
2 考察
4.1.2.1 背景
[1]において言及したように、HNB/HeNBについて3つのタイプのアクセスモードが規定されている。
・オープンアクセスモード:HNB/HeNBは通常のセル、すなわち非CSGセルとして動作する。
・クローズドアクセスモード:HNB/HeNBはCSGセルとして動作する。これは、REl−8において規定されるモードである。これはCSGメンバのみがアクセスを許可されるCSGセルである。
・ハイブリッドアクセスモード:同時に非CSGセルがアクセスを許可されるCSGセル。
4.1.2.1 背景
[1]において言及したように、HNB/HeNBについて3つのタイプのアクセスモードが規定されている。
・オープンアクセスモード:HNB/HeNBは通常のセル、すなわち非CSGセルとして動作する。
・クローズドアクセスモード:HNB/HeNBはCSGセルとして動作する。これは、REl−8において規定されるモードである。これはCSGメンバのみがアクセスを許可されるCSGセルである。
・ハイブリッドアクセスモード:同時に非CSGセルがアクセスを許可されるCSGセル。
LS回答[1]はリリース9について言及しているが、運営者は、リリース8の時間スケールに影響を及ぼさない限りハイブリッドアクセスモードがリリース8において実装されることを推奨したいということが明確に述べられている。
HNBがオープンアクセス又はハイブリッドアクセスであるときのHNB−GWにおける不必要なアクセス制御を回避するために、HNB−GWはHNBのアクセスモード能力を知らなくてはならない。
この論文は、以下のセクションにおいて可能な解決策のうちのいくつかを考察する。
2.2 HNB登録手順
HNB登録手順の目的は、HNBをHNB−GWに登録して、該HNB−GWが該HNBに対しサービス及びコアネットワーク接続性を提供することを可能にすることである。
HNB登録手順の目的は、HNBをHNB−GWに登録して、該HNB−GWが該HNBに対しサービス及びコアネットワーク接続性を提供することを可能にすることである。
オプション1:HNB−GWは、HNBから受信したアクセス制御リストIEに基づいて該HNBのアクセスモードを推測することができる。したがって、HNBAP HNB登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含むことが提案される。HNBがクローズドアクセスモードである場合、該HNBはHNBAP登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含む。そうではなく、HNBがオープンアクセスモードである場合、該HNBはHNBAP HNB登録要求メッセージ内にオプションのアクセス制御リストIEを含まない。したがって、新たなアクセス制御リストIEをHNBAP HNB登録要求メッセージ内に含める必要がある。
4.2. HNB登録要求
このメッセージは、HNB−GWにおいてHNBを登録するために、該HNBによって該HNB−GWに送信される。
このメッセージは、HNB−GWにおいてHNBを登録するために、該HNBによって該HNB−GWに送信される。
方向:HNB→HNB−GW
注記1:HNB−GWは動作の「オープン」アクセスモード及び「ハイブリッド」アクセスモードについて同じ処理を必要とすることが想定される。
注記1:上記のオプションは、HNB−GWの観点から、オープンアクセスHNB及びハイブリッドアクセスHNBが同じであると想定する。したがって、ハイブリッドモードHNBがHNB−GWにACLに関して通知する必要がないことを想定する。現在のところ、標準規格においてHNB−GWがハイブリッドHNBのACLを有する必要があるか否かは明確でない。HNB−GWがハイブリッドHNBのACLを有する必要がある場合、このオプションは機能しない。
注記2:仕様書において、ACL内にIMSIを有しないクローズドモードHNBを有することが可能であるか否かは明確でない。クローズドHNBが空ACLを有することができないと想定される場合、HNBAP HNB登録要求メッセージにおいてアクセス制御リストIEが存在必須でなくてはならない。このため、HNB−GWがHNBAP HNB登録要求において空アクセス制御リストIEを受信する場合、HNBはオープンアクセスモードとみなされる。そうではなく、少なくとも1つのエントリがアクセス制御リストIE内に存在する場合、HNBはクローズドモードHNBであるとみなされる。
オプション2:HNBは、新たなHNB能力情報IEを使用することによって、HNB登録手順中に、HNBAP HNB登録要求メッセージ内で、該HNBの能力を示すことができる。
4.3 9.2.y HNB能力情報
HNBの能力に関する情報を提供するために該HNBからHNB−GWにHNB能力情報IEが送信される。
HNBの能力に関する情報を提供するために該HNBからHNB−GWにHNB能力情報IEが送信される。
オプション3:HNB−GWのOAMは、HNBごとにHNBアクセスモードを記憶する。HNB−GWにおいてHNB登録が成功すると、該HNB−GWは、OAMデータベースからHNBアクセスモードをリトリーブし、それに応じてアクセス制御を実行する。
2.2 UE登録手順
セクション2.1に述べた可能な解決策に基づいて、HNB−GWは、HNB登録手順中にHNBアクセス制御モードを知る。HNB−GWは、HNBが自身の登録を取り消すか、又はこの情報を別のHNBAP手順を介して更新するまで、この情報を、さらなる使用のために記憶する。図6において、移動電話(TE)3の代わりにUEが使用される。UE登録は以下のステップを使用して実行される。
12.UEは、HNBにキャンプオンすると、HNBとRRC接続を確立することによって初期NAS手順(たとえばLU手順)を始動する。
13.次に、UEは、NASレベルアイデンティティ(IMSI又はRMSI、P−TMSI等)を有する初期NASメッセージ(たとえばロケーション更新要求メッセージ)を搬送するRRC初期直接転送メッセージを送信する。
14.HNBは、HNB−GWへのUEの登録を始動する。HNBがクローズド/ハイブリッドアクセスモードである場合、該HNBは、RRC接続確立メッセージ又は初期直接転送メッセージにおいてIMSIが受信されていない場合にUE IMSIを得るために、UE登録手順を開始する前にNAS共通ID手順を実行する。
15.HNBは、IMSI及びアクセス制御リストに基づいて、オプションでアクセス制御を実行することができる。
16.3G HNBは、UEアイデンティティ(クローズド/ハイブリッドアクセスHNBの場合はIMSI、又はオープンアクセスHNBの場合はTMSI/IMSI)を含む、HNBAP UE登録要求を送信することによって、UEをHNB−GWに登録することを試みる。
17.HNBがオープンアクセスモードである場合、HNB−GWはUE登録を受理し、UEにコンテキストIDを割り当てる。
18.HNBがクローズドアクセスモードである場合、HNB−GWはその特定の3G HNBを利用することを試みる特定のUEについてアクセス制御を実行する。
19.HNBがハイブリッドアクセスモードである場合、HNB−GWはその特定の3G HNBを利用することを試みる特定のUEについてアクセス制御を実行する。アクセス制御が成功すると、HNB−GWはUE登録を受理し、UEにコンテキストIDを割り当てる。UEは、CSG UEとみなされる。これは、サービス差別化等のような目的のために使用することができる。アクセス制御が失敗した場合でも、HNB−GWはUE登録を受理し、該UEにコンテキストIDを割り当てる。しかしながら、UEは非CSG UEとみなされ、これはサービス差別化等のような目的のために使用することができる。
20.HNB−GWは、UE登録要求を受理する場合、一意のコンテキストIDを含むUE登録受理メッセージをHNBに送信する。
21.HNBは、UE登録要求メッセージの完了に成功すると、RANAP初期UEメッセージを含む接続メッセージを送信する。
22.HNB−GWは、RUA接続メッセージを受信すると、CNへのSCCP接続確立を実行する。HNB−GWはSCCP CRメッセージ内に初期UEメッセージを含むことができる。代替的に、HNB−GWは、SCCP接続確立の確立に成功すると初期UEメッセージを送信する。
セクション2.1に述べた可能な解決策に基づいて、HNB−GWは、HNB登録手順中にHNBアクセス制御モードを知る。HNB−GWは、HNBが自身の登録を取り消すか、又はこの情報を別のHNBAP手順を介して更新するまで、この情報を、さらなる使用のために記憶する。図6において、移動電話(TE)3の代わりにUEが使用される。UE登録は以下のステップを使用して実行される。
12.UEは、HNBにキャンプオンすると、HNBとRRC接続を確立することによって初期NAS手順(たとえばLU手順)を始動する。
13.次に、UEは、NASレベルアイデンティティ(IMSI又はRMSI、P−TMSI等)を有する初期NASメッセージ(たとえばロケーション更新要求メッセージ)を搬送するRRC初期直接転送メッセージを送信する。
14.HNBは、HNB−GWへのUEの登録を始動する。HNBがクローズド/ハイブリッドアクセスモードである場合、該HNBは、RRC接続確立メッセージ又は初期直接転送メッセージにおいてIMSIが受信されていない場合にUE IMSIを得るために、UE登録手順を開始する前にNAS共通ID手順を実行する。
15.HNBは、IMSI及びアクセス制御リストに基づいて、オプションでアクセス制御を実行することができる。
16.3G HNBは、UEアイデンティティ(クローズド/ハイブリッドアクセスHNBの場合はIMSI、又はオープンアクセスHNBの場合はTMSI/IMSI)を含む、HNBAP UE登録要求を送信することによって、UEをHNB−GWに登録することを試みる。
17.HNBがオープンアクセスモードである場合、HNB−GWはUE登録を受理し、UEにコンテキストIDを割り当てる。
18.HNBがクローズドアクセスモードである場合、HNB−GWはその特定の3G HNBを利用することを試みる特定のUEについてアクセス制御を実行する。
19.HNBがハイブリッドアクセスモードである場合、HNB−GWはその特定の3G HNBを利用することを試みる特定のUEについてアクセス制御を実行する。アクセス制御が成功すると、HNB−GWはUE登録を受理し、UEにコンテキストIDを割り当てる。UEは、CSG UEとみなされる。これは、サービス差別化等のような目的のために使用することができる。アクセス制御が失敗した場合でも、HNB−GWはUE登録を受理し、該UEにコンテキストIDを割り当てる。しかしながら、UEは非CSG UEとみなされ、これはサービス差別化等のような目的のために使用することができる。
20.HNB−GWは、UE登録要求を受理する場合、一意のコンテキストIDを含むUE登録受理メッセージをHNBに送信する。
21.HNBは、UE登録要求メッセージの完了に成功すると、RANAP初期UEメッセージを含む接続メッセージを送信する。
22.HNB−GWは、RUA接続メッセージを受信すると、CNへのSCCP接続確立を実行する。HNB−GWはSCCP CRメッセージ内に初期UEメッセージを含むことができる。代替的に、HNB−GWは、SCCP接続確立の確立に成功すると初期UEメッセージを送信する。
3 結論
HNBAP HNB登録要求メッセージに新たなHNB能力情報IEを導入する。
HNBAP HNB登録要求メッセージに新たなHNB能力情報IEを導入する。
以下に、本実施形態の態様について説明する。
1つの態様によれば、本発明は、ゲートウェイデバイスによって実行される方法であって、ホーム基地局から移動通信デバイスを登録するための要求を受信するステップと、前記ホーム基地局がオープンアクセスモードホーム基地局であるか又はクローズドアクセスモードホーム基地局であるかを判断するステップと、前記判断するステップが、前記ホーム基地局がクローズドモードホーム基地局であると判断した場合、前記移動通信デバイスのアクセス制御を実行すると共に、該アクセス制御が成功した場合、前記移動通信デバイスを前記ゲートウェイデバイスに登録するステップと、前記判断するステップが、前記ホーム基地局がオープンモードホーム基地局であると判断した場合、前記アクセス制御を実行することなく前記移動通信デバイスを前記ゲートウェイデバイスに登録するステップと、前記移動通信デバイスの登録が受理された場合、登録受理メッセージを前記ホーム基地局に送信するステップと、を含む、方法を提供する。
1つの実施の形態では、前記ゲートウェイは、たとえば前記登録要求内の、前記ホーム基地局から受信した情報に基づいて、該ホーム基地局がオープンアクセスモードホーム基地局であるか又はクローズドアクセスモードホーム基地局であるかを判断する。前記情報は、前記ホーム基地局登録要求内のオプションの要素の有無によって規定することができる。たとえば、前記ホーム基地局登録要求内のアクセス制御リストの有無によって、前記アクセス制御リストが存在する場合、前記ゲートウェイデバイスは前記ホーム基地局がクローズドアクセスホーム基地局であると判断し、前記アクセス制御リストが存在しない場合、前記ゲートウェイデバイスは前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局であると判断する。
代替的に、前記情報は前記ホーム基地局登録要求内の必須要素のコンテンツよって規定することができる。たとえば、前記必須要素内のエントリの有無によって規定されてもよい。1つの実施の形態では、前記情報は、前記ホーム基地局登録要求内の必須アクセス制御リスト内のエントリの有無によって規定され、前記アクセス制御リストが1つ又は複数のエントリを含む場合、前記ゲートウェイデバイスは前記ホーム基地局がクローズドアクセスホーム基地局であると判断し、前記アクセス制御リストが空である場合、前記ゲートウェイデバイスは前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局であると判断する。
前記ホーム基地局の前記アクセスモードは、オープン、クローズド、又はハイブリッドとすることができ、前記ゲートウェイは、ハイブリッドアクセスモードホーム基地局を、オープンアクセスモードホーム基地局若しくはクローズドアクセスモードホーム基地局、又はオープンアクセスモード及びクローズドアクセスモード双方のホーム基地局として扱うことができる。1つの実施の形態では、前記必須要素は、前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局であるか、クローズドアクセスホーム基地局であるか、又はハイブリッドアクセスホーム基地局であるかを規定する。
前記ホーム基地局がハイブリッドアクセスホーム基地局である場合、前記方法は前記移動通信デバイスのアクセス制御を実行し、該アクセス制御が成功した場合、前記移動通信デバイスを前記ゲートウェイデバイスに登録すると共に前記移動通信デバイスが前記ホーム基地局に関連付けられるクローズド加入者グループの一部であることを特定するデータを生成するステップと、前記アクセス制御が成功しなかった場合、前記移動通信デバイスを前記ゲートウェイデバイスに登録すると共に前記移動通信デバイスが前記ホーム基地局に関連付けられるクローズド加入者グループの一部でないことを特定するデータを生成するステップと、を含むことができる。
別の実施形態では、前記ゲートウェイは、オペレーション及び管理データベースのような中央データベース内に記憶されるデータに基づいて、前記ホーム基地局がオープンアクセスモードホーム基地局であるか又はクローズドアクセスモードホーム基地局であるかを判断する。
本発明は、ホーム基地局によって実行される方法であって、前記ゲートウェイデバイスに、前記ホーム基地局がオープンアクセスモードホーム基地局であるか又はクローズドアクセスモードホーム基地局であるかを特定するデータを送信するステップと、移動通信デバイスから要求を受信するステップと、前記移動通信デバイスの登録要求を前記ゲートウェイデバイスに送信するステップと、前記移動通信デバイスの登録が受理される場合、前記ゲートウェイデバイスから登録受理メッセージを受信するステップと、を含む、方法も提供する。
前記ホーム基地局は、前記ホーム基地局によって送信されるホーム基地局登録要求メッセージ内に前記データを含めることができる。
1つの実施の形態では、前記データは前記ホーム基地局登録要求内のオプションの要素の有無によって規定される。たとえば、前記データは、前記ホーム基地局登録要求内のアクセス制御リストの有無によって規定することができ、前記ホーム基地局がクローズドアクセスホーム基地局である場合、前記ホームアクセス基地局は前記ホーム基地局登録要求内に前記アクセス制御リストを含み、前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局である場合、前記ホームアクセス基地局は前記ホーム基地局登録要求内に前記アクセス制御リストを含まない。
別の実施の形態では、前記データは前記ホーム基地局登録要求内の必須要素のコンテンツによって規定することができる。たとえば、データは、前記必須要素内のエントリの有無によって規定することができる。たとえば、データは、前記ホーム基地局登録要求内の必須アクセス制御リスト内のエントリの有無によって規定することができ、前記ホーム基地局がクローズドアクセスホーム基地局である場合、前記ホームアクセス基地局は前記ホーム基地局登録要求内の前記アクセス制御リスト内にエントリを含み、前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局である場合、前記ホームアクセス基地局は前記ホーム基地局登録要求内の前記アクセス制御リスト内にエントリを含まない。
さらなる実施の形態において、前記必須要素は、前記ホーム基地局がオープンアクセスホーム基地局であるか、クローズドアクセスホーム基地局であるか、又はハイブリッドアクセスホーム基地局であるかを規定することができる。
本発明は、対応するゲートウェイデバイス及びホーム基地局も提供する。本発明は、ホーム基地局がオープンアクセスモード又はクローズドアクセスモードホーム基地局であるか否かを特定するデータを含むメッセージも提供する。
本発明は、全ての開示される方法について、対応する機器上で実行するための対応するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、前記機器そのもの(ユーザ機器、ノード、又はそれらの構成要素)、及び該機器を更新する方法を提供する。
Claims (6)
- 基地局と通信を行う通信装置であって、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記基地局から受信する手段と、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記基地局へ送信する手段と、
を有する通信装置。 - 通信装置と通信を行う基地局であって、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記通信装置へ送信する手段と、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記通信装置から受信する手段と、
を有する基地局。 - 基地局と通信を行う通信装置によって実行される方法であって、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記基地局から受信するステップと、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記基地局へ送信するステップと、
を含む方法。 - 通信装置と通信を行う基地局によって実行される方法であって、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記通信装置へ送信するステップと、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記通信装置から受信するステップと、
を含む方法。 - 基地局と通信を行う通信装置を、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記基地局から受信する手段、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記基地局へ送信する手段、
として機能させるためのプログラム。 - 通信装置と通信を行う基地局を、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるかを示す情報を含む第一のメッセージを、前記通信装置へ送信する手段、
前記基地局がハイブリッドアクセスモードであるときに、移動局を特定するパラメータを含む第二のメッセージを、前記通信装置から受信する手段、
として機能させるためのプログラム。
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